Установка для заливки металла в литейные формы

 

Использование: заливка металла в литейные формы, преимущественно керамические, которые могут быть размещены на карусельных установках, пластинчатых транспортерах, подвесных толкающих конвейерах и заливочных стендах. Сущность изобретения: транспортное рельсовое устройство горизонтального перемещения выполнено в виде приводного моста с тележкой, размещенной на нем с возможностью взаимноперпендикулярного перемещения. Средство для поворота и подъема ковша выполнено в виде приводной каретки, установленной с возможностью возвратно-поступательного вертикального перемещения относительно колонны, закрепленной на тележке с возможностью осевого поворота посредством поворотной приводной платформы. Средство для закрепления ковша выполнено в виде клещевого захвата и снабжено крышкой с приводом, смонтированным на его корпусе. Клещевой захват выполнен профилированным с внутренней стороны в соответствии с призматической обечайкой на заливочном ковше и связан посредством шарнирно-рычажной системы с винтовым самотормозящим приводом, размещенным внутри приводного поворота ковша. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к литейному производству, в частности к установкам для заливки металла в литейные формы, преимущественно керамические, которые могут быть размещены на карусельных установках, пластинчатых транспортерах, подвесных толкающих конвейерах и заливочных стендах.

Известна установка для автоматической заливки форм на непрерывно движущемся литейном конвейере, которая работает по принципу независимого заполнения чаши литейной формы дозированным по массе количеством жидкого металла.

Установка включает две весовые заливочные тележки с барабанными дозирующими ковшами, движущимися по верхнему пути над конвейером и расположенные по обе стороны, справа и слева от стендового ковша со стопорным устройством. В то время как одна тележка производит заливку, дозирующий ковш второй тележки заполняют металлом из стендового ковша. При заливке тележка движется синхронно с конвейером. Установка снабжена системой управления [1] Данная установка имеет строгое позиционирование форм относительно литейного конвейера, особенно их заливочных чаш, поэтому ее невозможно использовать для заливки форм произвольно размещенных на заливочном стенде и имеющих различную заливочную полость. Так как тележки перемещаются по строго определенной трассе, они не могут доставлять металл в различные точки рабочего участка и брать металл из различных плавильных устройств. В установке не предусмотрена возможность оперативной замены литейного ковша в связи с необходимостью его подогрева или замены для ремонта. В установке также не предусмотрен поворот ковша относительно вертикальной оси, часто необходимый для более полного и скорейшего обеспечения транспортирования металла от плавильных печей к заливочному участку.

Известно автоматизированное устройство для заливки форм на конвейере [2] Устройство содержит "L"-образную подвеску для закрепления ковша, поворотную опору, расположенную около заливочного носка с тросовым приводом, механизм подъема и поворота, а также тележку для транспортирования вдоль заливочного конвейера с дистанционной системой управления. При этом кабина оператора расположена на другой стороне конвейера стационарно, оператор управляет ковшом только во время заливки. Остальные операции: транспортирование от места заливки форм до миксера, заполнение жидким металлом, возврат ковша выполняют другие операторы с помощью иных средств.

Данное устройство предназначено для заливки литейных форм, расположенных в строгой последовательности в одну линию на транспортном устройстве, как правило, на значительном расстоянии друг от друга и не может обслуживать формы, размещенные произвольно и на близком расстоянии. Это существенно снижает производительность и требует значительных производственных площадей.

Устройство не способно также транспортировать ковш от места его заполнения металлом до места заливки последнего в литейные формы кратчайшим путем, что, кроме потери производительности, ведет к значительным тепловым потерям.

Средство для заполнения ковша не обеспечивает его легкосъемность, что также отрицательно сказывается на производительности.

Данное устройство наиболее близко по технической сущности к предлагаемому.

Цель настоящего изобретения заключается в увеличении производительности и расширении технологических возможностей за счет обеспечения обслуживания различных точек рабочей зоны в кратчайшее время с минимальными тепловыми потерями. Другие цели заключаются в повышении надежности и обеспечении удобства обслуживания.

Цель достигается тем, что в установке для заливки металла в литейные формы, содержащей средства для закрепления, поворота и подъема ковша, смонтированные на транспортном рельсовом устройстве горизонтального перемещения и систему управления, транспортное рельсовое устройство горизонтального перемещения выполнено в виде приводного моста с тележкой, размещенной на нем с возможностью взаимно перпендикулярного перемещения, средство для поворота и подъема ковша выполнено в виде приводной каретки, установленной с возможностью возвратно-поступательного вертикального перемещения относительно колонны, закрепленной на тележке с возможностью осевого поворота посредством поворотной приводной платформы, причем средство для закрепления ковша выполнено в виде клещевого захвата и снабжено крышкой с приводом, смонтированным на его корпусе.

Клещевой захват выполнен профилированным с внутренней стороны в соответствии с призматической обечайкой на заливочном ковше и связан посредством шарнирно-рычажной системы с винтовым самотормозящим приводом, размещенным внутри привода поворота ковша.

Кабина оператора с рычагами управления закреплена на поворотной колонне выше корпуса поворота ковша.

На фиг.1 представлен общий вид установки; на фиг.2 вид сверху по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 вид по стрелке В на фиг.1; на фиг.4 разрез В-В на фиг. 3; на фиг.5 разрез Г-Г на фиг.1 и на фиг.6 разрез Д-Д на фиг.3.

Установка для заливки металла в литейные формы содержит заливочный ковш 1, смонтированный с возможностью наклона на механизме подъема в виде каретки 2, размещенной на колонне 3, закрепленной на тележке 4, размещенной с возможностью возвратно-поступательного перемещения на приводном мосту 5, перемещаемом также возвратно-поступательно по подкрановым путям 6, установленным на колоннах 7 цеха. Приводной мост представляет собой рамную конструкцию, снабженную катками 8 и электроприводами 9 и 10.

На приводном мосту на направляющих 11 размещена тележка 4 с электроприводом 12 с возможностью независимого от приводного моста взаимно перпендикулярного перемещения. Тележка представляет собою раму 13 с катками 14, в которой размещена поворотная платформа 15 с зубчатым колесом 16, закрепленным на ее торцевой стороне и связанным через шестерню 17 с электроприводом 18. На той же торцевой стороне платформы 15 жестко закреплена упомянутая выше колонна 3. На колонне смонтирована каретка 2, представляющая собой коробчатый корпус, на боковых стенках которого размещены в два ряда по высоте роликовые батареи, включающие каждая два набора роликов 19, 20, 21, перемещаемых по направляющим 22 и 23, смонтированным вдоль колонны 3, имеющей в сечении также коробчатый профиль.

На корпусе каретки 2 с внутренней стороны жестко закреплена гайка 24, составляющая самотормозящую пару винт-гайка с винтом 25, один конец которого установлен в подшипниках 26, закрепленных на колонне 3, а другой также в подшипниках 27, встроенных в поворотную платформу 15.

Винт 25 соединен с электроприводом 28 его поворота. На корпусе каретки 2 смонтированы средства для захвата ковша 1, а также для его наклона (поворота).

Средство для захвата ковша представляет собой фиксирующие губки 29 и 30, соответствующие по конфигурации призматической обечайке 31, закрепленной на корпусе ковша 1. Упомянутые губки жестко связаны с двумя рычагами 32 и 33, шарнирно закрепленными на осях 34 и 35 на корпусе 36 средства для захвата ковша, смонтированного в свою очередь на выходном валу 37, размещенном в корпусе 38 средства наклона (поворота) ковша.

Рычаги 32 и 33 шарнирно соединены через тяги 39 и 40 с серьгой 41, закрепленной на торце винта 42, имеющего возможность возвратно-поступательного перемещения и составляющего самотормозящую пару с гайкой 43, связанной с электроприводом 44.

Упомянутый винт 42 и гайка 43 встроены соответственно в тело и полость выходного вала 37 средства наклона ковша. Корпус 38, в котором размещен упомянутый вал 37, связан посредством кронштейна 45 с корпусом каретки 2. На валу смонтировано червячное колесо 46, взаимодействующее с червяком 47, который через коническую пару 48 связан с электроприводом 49 постоянного тока.

Ковш снабжен съемной крышкой 50, которая через кронштейн 51 жестко связана с валом 52, соединенным с электроприводом 53, закрепленным на корпусе 36 посредством кронштейна 54.

На корпусе каретки 2 смонтирована кабина 55 оператора. При этом она снабжена экранирующими средствами (не показаны) и кондиционером 56.

В зоне обслуживания установки размещена плавильная печь 57 с металлом и участок заливки, через который проходит транспортное средство, например, конвейер 58, на подвесках 59 которого закреплены литейные формы 60.

Установка снабжена системой управления.

Установка работает следующим образом. В начале работы заливочный ковш 1 находится на позиции его подготовки к работе (не показано), которую располагают в зоне перемещения приводного моста с тележкой 4, т.е. в рабочей зоне. Упомянутый мост перемещают к позиции подготовки ковша. При этом одновременно с его перемещением идет движение по нему тележки 4, несущей колонну 3 с кареткой 2, на которой закреплено средство наклона ковша со средством для удержания (захвата), фиксирующие губки 29 и 30 которого при транспортировании находятся в сведенном состоянии. При этом крышка 50 ковша 1 находится в верхнем положении (ковш открыт).

В результате совместного движения моста и тележки средство для удерживания ковша поступает на позицию его подготовки к работе кратчайшим путем.

На упомянутой позиции оператор включает привод средства удерживания (захвата) ковша, в результате чего посредством шарнирно-рычажной системы (поз. 32, 33, 39 и 40) и пары винт-гайка (поз.42 и 43) производится разжим фиксирующих губок 29 и 30, а затем путем позиционирования их по высоте с помощью каретки 2, а также за счет более тонкого ручного управления движением тележки 4, профилированные внутренние части губок охватывают призматическую обечайку 31 на ковше 1, после чего производят зажим указанных губок путем поворота в противоположную сторону гайки 43 относительно винта 42.

В результате этого ковш оказывается зажатым в упомянутых губках надежно, т.к. приводная пара винт-гайка самотормозящая.

Затем ковш с откинутой вверх крышкой 50 с помощью моста 5 и тележки 4 при совместном их относительном движении кратчайшим путем доставляют на позицию, где размещена плавильно-раздаточная наклонная печь 57, и производят перелив расплава (сталь) в ковш 1. Как правило, емкость печи соответствует емкости заливочного ковша. После завершения перелива включают механизм закрывания крышки 50 (поз.51, 52 и 53).

Ковш с металлом теми же средствами и кратчайшим путем доставляют на позицию заливки, где находятся формы 60 на подвесках 59 конвейера 58.

В процессе транспортирования ковша производят его подъем на требуемую высоту с помощью винтовой пары (поз.24 и 25). Поскольку указанная пара самотормозящая, ковш надежно размещен на требуемой высоте.

Во время транспортирования и подъема ковша, которые также совмещают, происходит его поворот на 180^о при помощи поворотной платформы 15 и привода 18. все указанные виды движений ковша осуществляются в автоматическом режиме с помощью средств, предусмотренных в системе управления.

Если на позиции заливки литейные формы 60 и литейные воронки 61 строго позиционированы друг относительно друга, а объем полостей форм одинаков, заливку металла также можно осуществлять в автоматическом режиме по программе контроллера, предусмотренного в системе управления путем наклона ковша с помощью червячной пары 46, 47 и конической передачи 48 от привода 49.

В случае заливки форм, произвольно расположенных и обладающих различной металлоемкостью, предусмотрено ручное позиционирование заливочного ковша и его наклон с помощью оператора, находящегося в кабине 55. После разливки металла мост с тележкой кратчайшим путем доставляют ковш на участок его подготовки к работе (очистка, подогрев), клещевой захват разжимается и освобождает ковш, затем захватывает подготовленный, далее весь цикл повторяется.

Установку можно использовать для транспортирования бадьи (не показана) с шихтой с участка загрузки шихты к плавильным печам и осуществлять их загрузку. Поскольку мост совмещен с тележкой, перемещаемой перпендикулярно его движению, обеспечивается обслуживание произвольно расположенного технологического оборудования. К любому из объектов можно добираться кратчайшим путем (по диагонали), что кроме экономии времени при перемещении уменьшает тепловые потери, сокращая тем самым энергетические затраты и способствуя повышению качества за счет более стабильных температур и режимов.

Формула изобретения

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ЗАЛИВКИ МЕТАЛЛА В ЛИТЕЙНЫЕ ФОРМЫ, содержащая транспортное устройство, перемещаемое по рельсовому пути, разливочный ковш и средства для закрепления, поворота и подъема ковша, смонтированные на транспортном устройстве, кабину оператора, отличающаяся тем, что, с целью увеличения производительности и расширения технологических возможностей, транспортное устройство выполнено в виде приводного моста с тележкой, размещенной на нем с возможностью взаимно перепендикулярного перемещения и имеющей поворотную колонну, средство для поворота и подъема ковша выполнено в виде приводной каретки, установленной с возможностью возвратно-поступательного вертикального перемещения относительно колонны, а средство для закрепления и поворота ковша выполнено в виде клещевого захвата и винтового самотормозящего привода, связанного посредством шарнирно-рычажной системы с клещевым захватом.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что, с целью сокращения тепловых потерь, она снабжена крышкой для ковша и приводом ее, смонтированным на клещевом захвате.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, она снабжена призматической обечайкой, закрепленной на заливочном ковше, а внутренняя поверхность клещевого захвата выполнена профилированной в соответствии с поверхностью обечайки.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения удобства при выполнении технологических операций, кабина оператора закреплена на поворотной колонне над средством закрепления и поворота ковша.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6